エネルギーとパワーは密接に関連していますが、同じ物理量ではありません。 エネルギーは変化を引き起こす能力であり、パワーはエネルギーが動かされる、または使用される速度です。
エネルギー
エネルギーは変化を作り出す能力で、たとえば、動きを作り出します。 タスク (箱を持ち上げるなど) を完了するには、一定量のエネルギーが必要です。
エネルギーの基本単位はジュールです。
エネルギーの基本単位はジュールです。これは、図 1 の箱を持ち上げるような作業には、箱をどれだけ速く持ち上げたかにかかわらず、一定のジュール数が必要であることを意味します
電力
本文
電力とは、エネルギーをどれだけ速く使用または伝達できるかを示すものです。 その単位はワットで、使用されるエネルギーの 1 秒あたりの 1 ジュールです。
- P は平均出力電力で、単位はワット (W)
- ΔEsys はシステムのエネルギーの正味変化で、ジュール (J) – 仕事としても知られています。
- Δt は持続時間 (エネルギーの使用にかかる時間) で、単位は秒 (s)
電力値とそれを使用する期間を掛け合わせると、エネルギー量になります。
タスク (箱を持ち上げるなど) には一定のエネルギー (一定のジュール数) が必要ですが、タスクが速く行われる (Δt が小さい) ほど、より多くの電力 (多くのワット) を必要とします。
エンジン vs. ガスタンク
自動車のエンジンは、どれだけの力を発揮できるかを決定し (これは、ガソリンをどれだけ速く燃やせるかという熱出力に対して、しばしば馬力で評価される機械力です)、ガスタンク内のガソリン量は、エンジンが自由に使えるエネルギー量を決定します。 ガソリンの量が多ければ多いほど、エンジンはエネルギー不足にならずに長く動くことができます。 また、高速走行時や急加速時など、エンジンが使うパワーが大きいほど、ガソリンに含まれる化学エネルギーが持続する時間は短くなります。
コンデンサーとバッテリー
コンデンサーはしばしば、かなり早く放電できる少しのエネルギーを持っています。 この短時間というのは、蓄えたエネルギーが少なくても、かなり高いパワーを発揮できることを意味します (これはカメラのフラッシュなどで有効です)。
水の容器のアナロジー
図 2 は、少量の水がすばやく注がれるマグカップと、より大量の水がゆっくり注がれる水差しを示しています。 マグカップの方が一定時間内に多くの水を供給していますが、供給される水の総量は水差しの方よりも少なくなります。 例えるなら、マグカップの方がパワーは強いが、エネルギーは小さいということです。 水差しは、より少ない量の液体をより長い時間放出します。 さらに、水差しの方が出力は小さいがエネルギーは大きいという例えを続けます。 水差しは、すぐに水（エネルギー）を放出します。 逆に、水差しは、すぐに失われないまでも、より多くの水（エネルギー）を保持しています。